钯催化H2O2分解的机制探讨

摘要

高放废物(HLW)处置库近场地下水的辐解能够产生H2O2,其被裂变产物合金颗粒(ε-颗粒)的催化分解属于多相表界面反应.本工作选用钯粉模拟ε-颗粒,采用高压反应釜研究体系总压和H2分压对反应的影响,并按一级动力学模型拟合实验数据.添加HO·的捕获剂和淬灭剂的实验证明无H2反应过程中存在HO·的生成步骤.钯的催化活性及形态变化与反应时间的关系表明,产物氧吸附在钯的表面对反应具有毒化作用.通过持续监测滤液中H2O2浓度的变化,发现溶液中存在类似于Haber-Weiss的反应持续消耗H2O2.推导出钯对H2O2分解的机制过程和影响因素,为处置库的安全评估提供基础数据.